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灌jiangji术在水li水电工程中的应用及shi工工艺
RSS da印 复制lian接 xiao fa布shi间:2017-05-18 13:52:56

 灌jiangji术在水li水电工程中的应用及shi工工艺

  摘yao:灌jiangji术作为水工建筑物地基处理中常用和zhongyao的工程措shi,在大baba基fang渗和除险加固中得到广fan的应用,对大量xijiang量地层,特大漏水tong道,正在冒水的堵水,承压水条件xia,岩溶地段等特殊地层的灌jiang方法和shi工工艺进行zong结。ti出了几点在实践工程中的应用。仅供同行can考学习。

  关键词:水泥灌jiang、高压水泥灌jiang、shi工工艺

  水li水电工程灌jiangji术作为水工建筑物地基处理中常用措shi,在水工大baba基fang渗和除险加固处理中得到广fan的应用,在水li水电工程ba基灌jiang中,jing常会遇到大xijiang量地层,特大漏水tong道,正在冒水的堵水,承压水和岩溶地段等情况,特殊情况的灌jiang方法与shi工工艺进行zong结。

  1.大xijiang量情况的灌注方法:

  在yiban的裂隙岩层中灌jiang,duoshu情况可在1—3hzhi内结束灌jiang,danwei耗hui量tong常不chaoguo100—200kg/m,然而,youshi会出现大量xijiang不止,灌jiang难以结束祅a榭觯渲鱵aoyuan因是地层的特殊结gou条件促使jiang液cong附近地表冒出,或yan着某yi固ding的tong道流shi。

  大xijiang量地层yiban可按以xiayuan则进行处理:

  (1)降压:用低压甚至用自流shi灌jiang,等裂隙逐渐充满jiang,jiang液的流dong性降低后,再逐渐升高压力,按常规yao求进行灌jiang。

  (2)限流:限制注入率不大于10—15L/m¡m以减少jiang液在裂隙里流dongsu度,促使jiang液尽快chen积,待注入率明显减少后,将压力升高,使注入率基benbao持在10—15L/m¡m水平,直da到灌jiang结束标准后结束灌jiang。

  (3) 浓jiang灌注,采用最稠的水泥jiang(yiban为0.5:1)进行灌注。

  (4) 加su凝剂,在最稠的水泥jiang(yiban为0.5:1)中掺入水玻璃氯化gaisu凝剂。

  (5)灌注水泥砂jiang,根据灌注情况,掺砂最可以癱i鄗hong量的10%、20%—……100%逐bu增加砂的粒径也可逐渐变粗,将砂jiang搅拌均后,用砂jiang泵灌注。

  (6)间歇灌jiang,在灌注yidingshu量水泥或灌注yidingshi间后,停謌ou鄇iangyi段shi间,mei次间歇zhiqian,水泥灌jiang量或灌jiangshi间根据地质情况,灌jiangmu的确ding,间歇shi间tong常为2—8h,这zhong特殊情况的灌jiang,结束shi不yidingyaoda到设计压力,若无法在设计压力结束灌jiang,可低謑iang崾鄇iang,待凝yi段shi间后扫kong、复灌,复灌shi争取在设计压力xia结束灌jiang。

  2、特大漏水tong道的灌注方法

  采用ding向爆破法建zao的堆shi土ba,在于ba肩岩体中容易产生爆破而导致的特大裂隙,在可溶性岩shi地区,由于溶蚀形成祄uλ谷芏矗芄祕ao成大量漏水祅a榭鰏hiyoufa生。对于这zhong特殊漏水tong道,若采常规灌jiang方法,不仅会耗费大量的材料,而且youshi根ben没you成效,对ci,yao根据不同情况进行处理。

  2.1无水流作用和倾角较缓的大裂隙

  首先采浓jiang,水泥砂jiang或间歇灌jiang进行处理,若效果不明显,则可改用ding量灌注稳dingjiang液或混合jiang液,稳dingjiang适用于遇水性能恶化,注入量大的地层,混合jiang液bao括水泥砂jiang,水泥粘蚻iang喾勖篽uijiang和水泥玻璃jiang等。

  2.2you水流作用或倾角较dou的大裂隙、大kong洞

  (1)冲填级pei料。在kong口用稠水泥jiang冲灌粗砂lishi(粒径由xiao到大)。或灌注yi段shi间后仍无效果,再改用浓jiang冲灌级pei粒料、pei料shi先搅拌成yiding稠度的jiang液congkong口倒入,等灌满后用常规方法进行灌注,所谓级pei料,应是bao括土、砂、lishi等粗细颗粒都you的混合料,能自然形成反滤层,其中baohan的粒料应是先细后粗,逐级擦su,到某yi级再也灌不进去shi即停止。mei级灌入的shu量根据判断来掌wo,可为200—1000kg,粒料的分级,可采用2—5mm、5—10mm、10—20mm、20—40mm、40mm五个级别,充填粒料的主yaomu的,主yao是希望用某yi级lishi在窄feng处形成“架桥”xunsu将feng隙在中途堵住,以便于形成反滤层,最后将tong道漏水堵死。

  (2)模袋灌jiang,模袋采用尼long、聚脂或聚bing烯等材料用特殊的纺织工艺组成,织物强度高,在灌jiang压力作用xia,模袋内水泥jiang中的水分可由袋内析出,而水泥颗粒不会外漏。这样可以降低水huibi,ti高固结强度,suo短固结的shi间。水泥jiang液在模袋中凝固,在水xia不具you分散性,当水流漏较大shi不会被冲shi;模袋在压力作用xia能产生变形,适应不同形状的溶洞,youli于堵塞。shi工shi首先往袋内灌注水huibi为0.6—0.8或1.0的水泥jiang,然后将充满水泥jiang的模袋钻kong投入kong内,kong内模袋da到yidingshu量后再在yuankongwei进行灌jiang处理。

  (3)双jiang液灌jiang.duojiang灌注jiang是化学灌jiang中的yizhong,也shu于kong制灌jiang的范畴.水泥jiang液和su凝剂(yiban采用水玻璃)分别congliang个灌jiangguan进入混合器、水泥jiang和水玻璃在混合器中充分混合后,在su凝qian到dakong底。为了da到yu期的fang渗效果和满足fang渗体强度yao求,需yao对jiang液的kuo散距离进行kong制,jiang液既不能kuo散得太远zao成材料浪费,又不能因jiang液的kuo散范围太xiao使fang渗体祅a慷炔还唬绻鹙iang液凝结shi间太短,灌jiangkong冲走。如果jiang液凝结的shi间太长,在混合物到da地层qian将被冲走。如何you效地kong制灌jiang,形成you效的jie水墙来堵水,对岩溶地区灌jiang非常关键,为ci,往往需yaotongguo现chang的试验来确ding双jiang液灌jiangbi例,灌jiang压力,灌jiang流量等shi工canshu以da到you效封堵大漏洞的mu的。

   3、正在冒水情况的堵水灌jiang方法

   正在冒水情况的堵水灌jiang可根据具体情况分别采取措shi。

  3.1cong较大的ji中漏水点冒水

   cizhong情况duofa生在岩溶地区和混凝土中you特大缺陷的地方,应针对出水点,根据出水量的大xiao,先埋没yi段适当謆en兜膋ong口guan,将水ji中引到guan中导出,再将周围可能冒水冒jiang的岩feng和kong洞封堵好,然后congkong口guan中进行反裧ou鄇iang,反裧ou鄇iang的压力为P=P1+P2,其中:P1为kong口guan关闭后的水稳压力,P2为正常情况xia灌jiang压力。

  3.2yan裂feng冒水或jin水

   对于冒水量较大的,可采用以xiabu骤进行处理(1)钻若干个与裂隙交的深kong,埋上kong口guan,将裂feng水congguan中引出;(2)在深kongzhi间钻若干个与裂隙相交祅a砶ong,埋上kong口guan;(3)yan裂隙口凿槽,先用棉蒫hang⒙榈兜榷粤裦eng进行封堵,然后用砂jiang填槽;(4)对浅kong用较低压力灌jiang;(5)浅水待凝yi段shi间后,对深kong用较高压力进行灌jiang。对于冒水量较xiao的,可先yan裂隙凿yi深5-10cm的凹形槽,在槽的底部铺yitie皮,穿guotie皮埋没若干根灌jiangguan,其中裂隙的最低部和最高部各youyi根,用su凝砂jiang将槽填平砂jiangda到yidinghu度后,cong裂隙的较低端向上yi次灌jiang。

  4、you承压条件xia的灌jiang

   cong灌jiangkong中涌出承压水youliangzhong情况:yi是灌jiang地层处于具you较高压力水源的han水层中;er是水库已jing蓄水,在低于库水wei的廊道或洞中进行灌jiang。

   cishi灌jiang压力yidingyao高于涌水压力,否则jiang液将无法灌入,如果稳ding涌水压力为P3,yao求的灌jiang将压力P4,na么cishi的灌jiang压力应为P=P3+P4,同shi为了避免因灌jiang压力guo高引qi地层被压裂或引qi基础抬dong,应bao证P<P6,P6为地层所能承shou的极限压力。承压条件xia,灌jiangyiban可以按以xia方法进衳iao

  (1)压力苐iangǎ谡9鄇iangda到结束标准后,仍维持yuan水泥的浓度或改用5:1的稀jiang,以相同的压力继续循环灌注yidingshi间(如4-8h)后再结束,以fang止已灌入裂隙内的jiang液回流。

  (2)闭jiang,所谓闭jiang就是在da到灌jiangda到结束标准后,立即关闭回jiangguan阀门和进jiangguan阀门,jiang方法,蔳ou嗳氲膉iang液仍zanshi处于shou压状tai,待凝yidingshi间后,da开阀门,检查是否da往外涌水,如无涌水现象,则认为合格,闭jiangshi间yiban为6-8h。

  (3)浓jiang结束,如jingguo上shuyi法处理后效果仍不显著,可考虑li用化学灌先采用上shu方法将jiangkong段的注入率减少到yiding程度,例如xiao于3-5L/min,然后再采用化学灌jiang方法进行灌jiang,化学溶液在岩shi内hen快凝聚,不仅可以将细xiao裂隙mi实,也可将涌水堵住。

  5、岩溶地段的处理

   岩溶地段灌jiang根据you无充填物采用不同的方法处理。

  5.1无填充物情况

  (1)对于大空洞岩溶,可采用直接回填高流tai的混凝土,骨料最大粒径xiao于20mm,混凝土标量yibanC15,若岩溶fa育较深则需采用溜槽、导guan结注方shi,以避免混凝土出现分离、灌注后待凝7d,然后zhong新扫kong灌注水泥jiang;(2)对于空洞较大的岩溶,也可以kuo大灌jiangkongkong径,往kong内投入粒径xiao于40mm的干净suishi,填满后再灌注水泥砂jiang,灌注后待灌注水泥jiang,水泥砂jiang,灌注后待凝3d,然后zhong新扫kong进行简易压水,根据压水资料灌注水泥jiang,水泥砂jiang或其它混合砂jiang;(3)对于空洞较xiao的岩溶,可灌注水泥砂jiang或其它混合jiang液,灌注后待凝3d,zhong新扫kong,简易压水,根据压力资料确ding灌注水泥jiang,水泥砂jiang或其他混合jiang液。

  5.2you充填物情况

   对于you充填物的岩溶,蕐ou胰芄婺5拇髕iao及深度可采用适当的方shi进行处理。

  (1)高裧ou鄇iang法,采用不冲洗的高压水泥灌jiang处理岩溶,即li用较高灌jiang压力将充填物挤压mi实,ti高其抗渗稳ding性,bing籍高压水泥jiang的劈裂作用,使水泥jiang以条带状向土体中chuang杆,纵横交错形成网格baoguo,dan在较大溶洞地区,因钻进瞙ui壮蒶ong,需考虑guan或先用xuan喷法将溶洞充填物加固后再进行高裧ou鄇iang。

  (2)高压xuan喷灌jiang法,xuan喷灌jiang法又是jiaoxuan喷法,是li用钻kongji带you特殊喷嘴灌jiangguan钻进至土层的yudingwei置后,用高压脉冲泵将水泥jiang液tongguo钻杆xia端的喷嘴装置,向si周高su喷入土体,借zhu流体的冲击力切xiao土层,使喷流射程内土体遭破坏,与ci同shi钻杆yimian以yidingsu度xuan转,yimian低suxuxu上升,使土体与水泥充分搅拌混合,jiao结ying化后即在地基中形成謆en禸i较均匀,具设备不同,xuan喷法穤hi猨uguan法,erzhongguan法和三zhongguan法,根据成柱形shi不同,可以穤hi獂uan喷法、ding喷法、bai喷法。

  (3)花guan灌注法,在han沙泥溶地段进行高裧ou鄇iang难以成kong,若以带kong眼qian的gangguancha入溶洞内形成人zaokong壁,则可fang止塌kong,在灌jiangguo程中也瞙ui妆簧巴量帕6氯哐狗呕蚬鄇iang设备,jiang液可以较大的压力tongguo眼射入土层,高压力的作用,水泥jiang可以进入到砂土层中去。将充填物压mi,挤出基han水分,da到qian关注,压实充填物的mu的。(4)浅层岩han泥溶油处理。对于埋较浅或出露在灌jiang隧洞周围的大规模岩溶,挖除充填物bing回填混凝土,再进行回填灌jiang。 

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